Начертательная геометрия Сопромат. Расчеты при выполнении курсового задания Техническая механика Лабораторные работы по сопротивлению материалов На главную

Лабораторные работы по сопротивлению материалов

Лабораторная работа

Испытание на растяжение образца из низкоуглеродистой стали

Цель испытания:

1. Получить диаграмму растяжения и исследовать процесс растяжения образца из малоуглеродистой стали вплоть до его разрушения.

2, Экспериментально подтвердить справедливость закона Гука при растяжении и определить значение модуля упругости Е.

3. Определить  механические характеристики материала образца (предел пропорциональности σ пр., предел упругости σ упр., предел текучести σ тек., временное сопротивление (предел прочности) σ проч., истинное напряжение в месте разрыва образца σ разр.ист., условное напряжение в момент разрыва σ разр.усл.., относительное остаточное удлинения ε и относительного остаточного сужения площади поперечного сечения Ψ (в %).

4. Определить марку стали, пользуясь справочной таблицей.

Машины и материалы:

Испытательная разрывная машина ГМС - 50, тензометр, штангенциркуль, образец из низкоуглеродистой стали.

Схема ГМС-50:

1-рабочий цилиндр, 2-поршень, 3- тяги, связанные с верхним захватом образца 4, 5- неподвижная станина, соединенная с нижним захватом образца. 6 - измерительный цилиндр, 7- маятник, 9 стрелочный механизм, ПК, дисплей.

Схемы  образца:

До разрыва: После разрыва:

Схема крепления рычажного тензометра на образце:


Таблица наблюдений:

Размеры образца

"До разрыва"

"После"

Разность, ∆

"До" - "После"

вдали от шейки

в шейке

вдали от шейки

в шейке

Расчетная длина, см

l = 20

l к =

∆ l =

Диаметр, см

d =2

d1=

dш=

Площадь поперечного сечения, см2

А =

А1

Аш =

Результаты испытания:

Данные размеров образца до опыта и после опыта заносим в базу данных Программы испытания образцов. По полученным с помощью ПЭВМ диаграмме растяжения образца - зависимости F-∆ l (Рис.1.) и диаграмме напряжений (σ - ε ) ( (Рис.2) определяем механические и пластические характеристики материала.

Рис.1.Диаграмма растяжения Рис.2.Диаграмма напряжений 

– предел пропорциональности σпц = F пц /A=

– предел упругости σу = Fy /A=

– предел пропорциональности при повторной

  нагрузке (наклеп) σy" = Fпц А" /A=

– предел текучести σт = F т /A=

– временное сопротивление растяжению

 (предел прочности при растяжении) σ проч = F проч /A=

– истинное напряжение в момент разрыва

 (Aш – площадь поперечного сечения шейки) σ разр. ист = F pазр /A ш=

– условное напряжение в момент разрыва 

 (не учитывается диаметр шейки!!!) σ разр. усл = F pазр /A=

–абсолютное остаточное удлинение образца Δl = l кон - l нач=

– относительное остаточное удлинение образца ε = 100Δl / l % =

– абсолютное остаточное сужение площади

поперечного сечения ΔА = А – Аш =

– относительное остаточное сужение площади

 поперечного сечения Ψ = 100ΔА /А %.=

Определение модуля упругости материала Е - модуля Юнга:

Б=S - база тензометра равна  2см.

Цена деления тензометра: 1 деление = 10-3 мм

Нагрузка

F, кг

Приращение нагрузки,ΔF, кг

Приращение длины ΔS, дел

ΔS,

см

2000

0

-

-

4000

2000

6000

2000

8000

2000

Среднее упругое удлинение образца при нагрузке ΔF:

  ΔSср = ............ (см) 

Модуль упругости

 Е = σ / ε = = ............. (кг/см2, МПа)

Сравнивая полученные механические характеристики образца с табличными данными в учебнике и в Таблице 1, определяем марку стали образца: 

 Материал образца - ....

Материал

 Характеристика

Е, ГПа

, МПа

в, МПа

, %

, %

Сталь Ст.3

200

240/240

450/-

26

50

Сталь 15

200

210/210

350/-

28

55

Сталь 45

200

340/340

610/-

24

45

Сталь ЗОХГСА

200

950/950

1200/-

13

50

Чугун СЧ15-32

150

-

150/640

0,6

-

Медь прутковая

110

250/250

320/-

15

45

Дюралюмин Д16

75

240/240

420/-

18

-

Дельта-древесина

20

-

250/160

-

-

Текстолит

30

75/115

127/168

1,5

-

Примечание. В знаменателе указана соответствующая характеристика при сжатии.


Найти общее решение уравнения Задания на выполнение курсовых работ по сопротивлению материалов